JP2762605B2

JP2762605B2 - 暖冷房機

Info

Publication number: JP2762605B2
Application number: JP1233227A
Authority: JP
Inventors: 敏今林; 達規桜武; 博久今井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-09-08
Filing date: 1989-09-08
Publication date: 1998-06-04
Anticipated expiration: 2013-06-04
Also published as: JPH0395361A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は冷房時は圧縮機を利用し、暖房時は圧縮機以
外の冷媒搬送手段と冷媒加熱器を利用する暖冷房機の制
御装置に関するものである。

従来の技術従来この種の暖冷房機は、例えば特開昭57-101263号
公報に示されているように、第４図のような構成になっ
ている。

すなわち、圧縮機加熱ヒータ２を具備した圧縮機１、
四方弁３、室外熱交換器４、室外熱交換器用ファン５、
第１電磁弁６、キャピラリチューブ７、室内熱交換器
８、室内熱交換器用ファン９、第２電磁弁10、逆止弁1
1、アキュムレータ12、第３電磁弁、冷媒ポンプ14、冷
媒加熱器15、バーナ16の構成において、冷房は室外熱交
換器４で凝縮器とし、室内熱交換器８を蒸発器として圧
縮機１の運転による冷房サイクルを構成し、暖房運転は
冷媒加熱器15をバーナ16で加熱することにより蒸発器と
し、室内熱交換器８も凝縮器として、冷媒ポンプを冷媒
搬送手段として暖房サイクルを構成し、圧縮機１への冷
媒滞溜を防ぐと共にポンプダウン運転を短縮するために
圧縮機加熱ヒータ２で圧縮機１を加熱し一定の温度を保
持している。

以上の構成で、暖房運転開始時には第１電磁弁６を閉
成し、四方弁３を圧縮機１の吐出冷媒ガスが室内熱交換
器８へ流れるように切換え、さらに、室内熱交換器用フ
ァン９が停止した状態で圧縮機１によるポンプダウン運
転を行なった後冷媒ポンプ14、冷媒加熱器15および室内
熱交換器用ファン９の運転開始と共に、圧縮機１を停止
させる構成となっている。

発明が解決しようとする課題しかし、上記のような構成では、暖房運転開始時に
は、圧縮機加熱ヒータによって圧縮機が十分に昇温して
いることを前提としているが、例えば、ユニットを設置
直後または、長期間電源をOFFされて圧縮機が冷たく、
さらに、室外熱交換器へ冷媒の漏れ込みも多い状態にお
いては、設定された所定のポンプダウン時間内に暖房回
路側へ十部に冷媒回収ができずに、暖房運転中に冷媒加
熱器の温度が異常に上昇する等の現象が生じて、正常な
暖房運転ができないといった課題を有していた。

本考案はかかる従来の課題を解決するもので、暖房運
転開始時に暖房回路側へ十分に冷媒回収を行ない安定し
た暖房運転を可能とすることを目的としている。

課題を解決するための手段圧縮機、第１の逆止弁、四方弁、室外熱交換器、絞り
装置、第２の電磁弁、室内熱交換器、前記四方弁、圧縮
機を順次接続し、前記第２の電磁弁と室内熱交換器の間
に冷媒加熱器、気液セパレータ、冷媒搬送手段を接続
し、前記気液セパレータは第４の逆止弁を介して前記第
１の逆止弁と四方弁との間に接続して、冷房運転時は第
２の電磁弁を開とし、四方弁を圧縮機の吐出ガスが室外
熱交換器へ流れるごとく切替え、暖房運転時は第２の電
磁弁を閉とし、四方弁を冷房時とは逆のほうへ切替える
冷媒回路構成で、前記圧縮機の温度を検知する温度検知
手段、圧縮機を駆動することで室外熱交換器の冷媒を前
記室内熱交換器に回収する冷媒回収手段、冷媒加熱器内
の冷凍機油を回収する油回収手段と、これら冷媒回収手
段、油回収手段の駆動及び冷媒加熱器を加熱する燃焼バ
ーナの燃焼量を制御する制御装置を有し、前記制御装置
は前記温度検知手段の検知温度を所定の温度と比較する
比較部と、第１のタイマと、第１のタイマより長い設定
時間を持つ第２のタイマと、前記比較部の比較結果で所
定温度より高い時には第１のタイマ、低い時には第２の
タイマに切替える切替部と、前記第１と第２のタイマが
設定時間になるまで前記冷媒回収手段を駆動する冷媒回
収制御部と、第１のタイマが設定時間になると前記燃焼
バーナを強燃焼で駆動する強燃焼制御部と、第２のタイ
マが設定時間になると作動開始する第３のタイマと、第
３のタイマが作動している時間前記燃焼バーナを弱燃焼
で駆動する弱燃焼制御部と、第３のタイマが設定時間に
なると作動開始する第４のタイマと、第４のタイマが作
動している時間前記油回収手段を駆動する油回収制御部
と、第４のタイマが設定時間になると前記第一のタイマ
の作動開始へ移行する制御手段を備えたものである。

作用本発明は上記した構成によって、暖房運転開始時の冷
房回収運転時間を圧縮機の温度が高い時には短かく低い
時には長くすることで、暖房運転に必要な冷媒回収を確
実に行なうとともに、圧縮機の温度が低い時に多量に持
ち出される冷媒機油を早く確実に回収することで安定し
た暖房運転が可能となる。

実施例以下、本発明の一実施例について添付図面にもとづい
て説明する。

第１図は、本発明のシステムブロック図を示す。第１
図において、１は圧縮機、２は圧縮機１の下部に設けら
れた圧縮機加熱用ヒータ、３は圧縮機１の吐出管中に設
けられた第１逆止弁、４は四方弁、５は室外熱交換器、
６は室外熱交換器用送風機、７は室内熱交換器、８は室
外熱交換器用送風機、９はアキュムレータ、10は冷媒加
熱器、11は冷媒加熱器10を加熱するための燃焼量可変の
燃焼バーナ、12は気液セパレータ、13は受液器、14は第
１の電磁弁で気液セパレータ12の上部と受液器13の上部
を結ぶ配管15中に位置せしめる、16は第２の逆止弁で受
液器13の下部と気液セパレータ12の下部とを結ぶ配管17
中に位置せしめる。18は第３の逆止弁で室内熱交換器７
と受液器13の上部を結ぶ配管19中に位置せしめる。20は
第４の逆止弁で気液セパレータ12の上部と、第１の逆止
弁３と四方弁４のを結ぶ配管21とを結ぶ配管22中に位置
せしめる。23は第１のキャピラリチューブ、24は第２の
電磁弁、この第１のキャピラリチューブ23と第２の電磁
弁24は室外熱交換器５と冷媒加熱器10の下部を結ぶ配管
24中に直列に位置せしめる。26は第３の電磁弁26と第２
のキャピラリチューブ、この第３の電磁弁26と第２のキ
ャピラリチューブ27は気液セパレータ12の下部と冷媒加
熱器の下部を結ぶ配管28と配管19を結ぶ配管29中に直列
に位置せしめる。冷媒加熱器10の上部と気液セパレータ
12の上部とは配管30で結ばれる。第１電磁弁14と第２電
磁弁24は配管31で結ばれる。

上記冷媒回路構成において、冷房運転は四方弁４を圧
縮機１の吐出ガスが室外熱交換器５へ流れるごとく切替
え、第２電磁弁24と第３電磁弁26を開とすることで第１
キャピラリチューブ23と第２キャピラリチューブ27を絞
り装置とし、室内熱交換器７を蒸発器として作用させる
冷媒回路を構成する。暖房運転は四方弁４を冷房運転時
とは逆の方向に切替え、燃焼量可変の燃焼バーナ11で冷
媒加熱器10を加熱することで冷媒加熱器10の中の冷媒が
加熱され、気液セパレータ12で高温となった気相状態の
冷媒が配管22、第４の逆止弁20、四方弁４を経て、室内
熱交換器７へ押し出され、室内熱交換器７で放熱して室
内の暖房を行ない液化した冷媒液は配管19、第３の逆止
弁18を経て受液器13中に移動する。受液器13に溜った冷
媒液は、第１の電磁弁14を開にすることで、気液セパレ
ータ12の圧力を導くことで受液器13と気液セパレータ12
の落差で第２の逆止弁16を経て気液セパレータ12へ戻さ
れる。以上のごとく、受液器13と第１の電磁弁14の開閉
動作と、第３逆止弁18と逆止弁18の逆止作用とで熱搬送
媒体である冷媒を圧縮機１の運転なしで行なうことがで
きる。即ち、受液器13と第１の電磁弁14と第３の逆止弁
18が冷媒搬送手段32となる。

上記暖房運転を行なう前に、暖房回路としていない室
外熱交換器５、アキュムレータ９、圧縮機１中の冷媒を
暖房回路側へ回収する回収運転を行なう。四方弁４を暖
房運転時の同じ方向にし、室外熱交換器５がアキュムレ
ータ９と連絡する状態で、圧縮機１を運転して室外熱交
換器５とアキュムレータ９と圧縮機１の冷媒を室内熱交
換器７へ回収する。この時室内熱交換器用送風機８は運
転して室内熱交換器７の冷媒を十分液化し配管19から受
液器13へと液冷媒を戻しやすくする。即ち圧縮機１、第
１逆止弁３、四方弁４で冷媒回収手段33となる。暖房運
転中に暖房回路側へ持出された冷凍機油は冷媒加熱器10
へ凝縮されてくると冷媒加熱10内の冷媒の流れが悪くな
り、熱交換が悪くなることで異常加熱を生じる危険性が
あるために早めに油回収を行なう必要がある。第２の電
磁弁24を開けると加熱器10内の下部に凝縮した冷凍機油
は室外熱交換器５へ流出する。この流出した油は圧縮機
１を運転することによって圧縮機１へ回収することがで
きる。即ち、第２の電磁弁24が油回収手段である。34は
圧縮機１の温度を検知する温度検知手段、35は前記冷媒
回収手段33、油回収手段（第２の電磁弁）24の駆動及び
燃焼バーナ11の燃焼量の制御を行なう制御装置、36は回
収手段を駆動する回収制御部、37は燃焼バーナ11の強燃
焼制御部、38は燃焼バーナ11の弱燃焼制御部、39は油回
収手段24を駆動する油回収制御部、40は第１のタイマ、
41は第１のタイマより長い設定時間を持つ第２のタイ
マ、42は第１のタイマ40と第２のタイマ41を切替える切
替部、43は温度検知手段34の検知温度を所定の温度と比
較する比較部で検知温度が所定の温度より高い時には設
定時間の短い第１のタイマを作動させるごとく切替部42
を切替え、検知温度が所定温度より低い時には設定時間
の長い第２のタイマを作動させるごとく切替部42を切替
えどちらかのタイマをスタートさせ、そのタイマが設定
時間を経過するまで回収制御部36を作動させて回収手段
33を駆動させる。タイマが設定時間を経過すると回収手
段33を停止し、第１のタイマ40の設定時間経過時点で強
燃焼制御部37を作動させ燃焼バーナ11を強燃焼で駆動す
る。第２のタイマ41の設定時間経過時点で第２のタイマ
44をスタートさせ、第３のタイマ44が設定時間を経過す
るまで弱燃焼制御部38を作動させ燃焼バーナ11を弱燃焼
で駆動する。第３のタイマ44の設定時間経過時点で弱燃
焼を停止して第４のタイマ45をスタートさせ、第４のタ
イマ45が設定時間を経過するまで油回収制御部39を作動
させ油回収手段を駆動し、第４のタイマ45の設定時間経
過時点で第１のタイマ40をスタートさせ、第１のタイマ
40が設定時間を経過するまで回収制御部36を作動させて
回収手段33を駆動させ、第１タイマ40の設定時間経過時
点で強燃焼制御部37を作動させ燃焼バーナ11を強燃焼で
駆動する。圧縮機１の温度によって冷媒の回収時間は第
２図に示すごとく、温度が高い時には短かく、温度が低
い時には長くなるため、上記比較部43の所定温度は、圧
縮機加熱用ヒータ２の制御設定温度より若干低めに設定
しておき、その設定温度Tsの時に必要な冷媒回収所要時
間t₁を第１のタイマ40の設定時間とし、暖房運転期間中
の最低外気温度に近い温度T_Lに相当する時間t₂を第２の
タイマ41の設定時間とすることで、圧縮機１の温度に関
係なく十分に冷媒回収が行なわれて、暖房運転ができ
る。また圧縮機１の温度が十分に高い時には短かい冷媒
回収運転ですむため、冷媒回収中の消費電力を軽減する
ことができる。圧縮機１の温度が低い時には、第３図に
示すごとく冷凍機油が多量に持ち出されるが、冷媒回収
運転後一定時間燃焼バーナ11を弱燃焼で運転するため冷
媒加熱器10での温度上昇が低く押えられて連続運転が可
能となり、この弱燃焼での暖房運転中に暖房回路側へ持
ち出された冷凍機油を加熱器11へ凝縮させてから油回収
手段である第２の電磁弁24を駆動することで確実な油回
収を行ない次の暖房運転を安定したものに出来る。

以上の処理の流れをマイクロコンピュータで実現した
場合のフローチャートを第４図に示す。第４図において
機能を有する部品の番号を横に記す。

発明の効果以上のように本発明の暖冷房機によれば次の効果が得
られる。

（１）暖房運転の開始時の冷媒回収運転時間を圧縮機
の温度を検知して、所定の温度よりも高い時には第１の
タイマにより時間を短くし、温度が低い時には第２のタ
イマにより時間を長くすることによって、暖房回路に必
要な冷媒回収を確実に行ない安定した暖房運転が得られ
る。

（２）回収運転時間が短くても良い時には短くするた
めに暖房立上りが速く、また消費電力を軽減できる。

（３）圧縮機温度が低い時の冷媒回収運転時に多量の
冷凍機油を持ち出すが、一定時間弱燃焼で暖房運転を行
ない早期に確実な油回収を行なうことで、早期の暖房運
転立上げと、安定化が可能となるといった効果がある。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の一実施例における暖冷房機の制御装置
のシステムブロック図、第２図は圧縮機温度と冷媒回収
所要時間の特性図、第３図は圧縮機温度と冷凍機油持出
し量の特性図、第４図はマイクロコンピュータの処理の
流れを示すフローチャート、第５図は従来例を説明する
構成図である。１……圧縮機、３……第１逆止弁、４……四方弁、５…
…室外熱交換器、７……室内熱交換器、10……冷媒加熱
器、11……燃焼可変の燃焼バーナ、12……気液セパレー
タ、20……第４の逆止弁、23……第１キャピラリチュー
ブ、24……第２の電磁弁、27……第２キャピラリチュー
ブ、32……冷媒搬送手段、33……冷媒回収手段、34……
温度検知手段、35……制御装置、36……冷媒回収制御
部、37……強燃焼制御部、38……弱燃焼制御部、39……
油回収制御部、40……第１のタイマ、41……第２のタイ
マ、42……切替部、43……比較部、44……第３のタイ
マ、45……第４のタイマ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−302076（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−67759（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−32759（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F25B 13/00 341 F24F 11/02 102

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機、第１の逆止弁、四方弁、室外熱交
換器、絞り装置、第２の電磁弁、室内熱交換器、前記四
方弁、圧縮機を順次接続し、前記第２の電磁弁と室内熱
交換器の間に冷媒加熱器、気液セパレータ、冷媒搬送手
段を接続し、前記気液セパレータは第４の逆止弁を介し
て前記第１の逆止弁と四方弁との間に接続して、冷房運
転時は第２の電磁弁を開とし、四方弁を圧縮機の吐出ガ
スが室外熱交換器へ流れるごとく切替え、暖房運転時は
第２の電磁弁を閉とし、四方弁を冷房時とは逆のほうへ
切替える冷媒回路構成で、前記圧縮機の温度を検知する
温度検知手段、圧縮機を駆動することで室外熱交換器の
冷媒を前記室内熱交換器に回収する冷媒回収手段、冷媒
加熱器内の冷凍機油を回収する油回収手段と、これら冷
媒回収手段、油回収手段の駆動及び冷媒加熱器を加熱す
る燃焼バーナの燃焼量を制御する制御装置を有し、前記
制御装置は前記温度検知手段の検知温度を所定の温度と
比較する比較部と、第１のタイマと、第１のタイマより
長い設定時間を持つ第２のタイマと、前記比較部の比較
結果で所定温度より高い時には第１のタイマ、低い時に
は第２のタイマに切替える切替部と、前記第１と第２の
タイマが設定時間になるまで前記冷媒回収手段を駆動す
る冷媒回収制御部と、第１のタイマが設定時間になると
前記燃焼バーナを強燃焼で駆動する強燃焼制御部と、第
２のタイマが設定時間になると作動開始する第３のタイ
マと、第３のタイマが作動している時間前記燃焼バーナ
を弱燃焼で駆動す弱燃焼制御部と、第３のタイマが設定
時間になると作動開始する第４のタイマと、第４のタイ
マが作動している時間前記油回収手段を駆動する油回収
制御部と、第４のタイマが設定時間になると前記第一の
タイマの作動開始へ移行する制御手段を備えた暖冷房
機。